時(shí)秋娜劉占芳田菲菲
(1 河南警察學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系 河南 鄭州 450026;2 公安部物證鑒定中心 北京 100038;3 島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司北京分析中心 北京 100020)
不同動(dòng)物油中脂肪酸成分的全二維氣相色譜-質(zhì)譜法檢驗(yàn)
時(shí)秋娜1劉占芳2田菲菲3
(1 河南警察學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系 河南 鄭州 450026;2 公安部物證鑒定中心 北京 100038;3 島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司北京分析中心 北京 100020)
通過(guò)脂肪酸成分的差異區(qū)分不同種類的動(dòng)物油,以四甲基氫氧化銨(TMAH)的甲醇液(體積比1∶50)對(duì)動(dòng)物油樣品進(jìn)行甲酯化衍生,利用全二維氣相色譜-質(zhì)譜法檢驗(yàn)不同地區(qū)不同種類動(dòng)物油的脂肪酸成分。結(jié)果表明,不同地區(qū)同一種類動(dòng)物油的脂肪酸成分基本一致,不同種類動(dòng)物油的脂肪酸成分差異明顯,從而可對(duì)不同動(dòng)物油進(jìn)行區(qū)分。
全二維氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法 脂肪酸檢驗(yàn) 動(dòng)物油區(qū)分
全二維氣相色譜(GC×GC)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種分析復(fù)雜混合物的多維色譜技術(shù),其能夠使待測(cè)樣品實(shí)現(xiàn)真正的正交分離,具有峰容量大、分辨率高、定性分析更準(zhǔn)確、能夠?qū)崿F(xiàn)族分離等特點(diǎn)[1],與飛行質(zhì)譜聯(lián)用,已被廣泛應(yīng)用于汽煤柴等礦物油成分的檢驗(yàn)中[2-3],而其對(duì)動(dòng)物油中脂肪酸成分的檢驗(yàn)卻鮮見(jiàn)報(bào)道。
豬油、牛油、羊油等動(dòng)物油是人們?nèi)粘I钪谐R?jiàn)的食材,也是兇殺、縱火等刑事案件中常見(jiàn)的物證種類,對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn),可推斷遺留者的職業(yè)、民族、飲食習(xí)慣等人身特點(diǎn),進(jìn)而幫助偵查人員判斷案件性質(zhì)、明確偵查方向、縮小偵查范圍,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
動(dòng)物油的主要成分為各種高級(jí)脂肪酸甘油酯(甘油三酯),常溫下多呈固態(tài),不溶于水,易溶于乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。動(dòng)物油中的脂肪酸組成與油脂種類緊密相關(guān),根據(jù)脂肪酸組成可鑒別不同種類的動(dòng)物油。目前,有關(guān)動(dòng)物油的檢驗(yàn)報(bào)道,常見(jiàn)的有氣相色譜-質(zhì)譜法[4]、拉曼光譜法[5]、紅外光譜法[6]等,但這些方法多用來(lái)檢測(cè)動(dòng)物油中常見(jiàn)的高含量脂肪酸,且拉曼光譜對(duì)動(dòng)植物油進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)易出現(xiàn)熒光干擾,影響檢測(cè)結(jié)果,不利于動(dòng)物油的進(jìn)一步鑒別和區(qū)分。本實(shí)驗(yàn)利用全二維氣相色譜-質(zhì)譜法檢驗(yàn)了動(dòng)物油中的脂肪酸成分,分別比較了不同地區(qū)同種動(dòng)物油的脂肪酸組成,提取了其特征組分,并進(jìn)一步比較了不同動(dòng)物油的脂肪酸組成,根據(jù)脂肪酸成分的不同而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物油的初步分類。
2.1 儀器與試劑
QP2010 Ultra GC×GC-MS(日本島津公司),冷噴調(diào)制器ZX1(美國(guó)Zoex公司),GC Image2.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
四甲基氫氧化銨(TMAH);甲醇、乙醚均為分析純。
2.2 實(shí)驗(yàn)樣品
山東、江蘇、黑龍江、湖北、河南、北京等不同地區(qū)的豬油、牛油、羊油、雞油樣品,共18份。
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 GC×GC-MS條件
一維色譜柱:DB-5MS(30m×0.25mm ×0.25μm)(Agilent,美國(guó));二維色譜柱:BP20(2.5m×0.1mm×0.1μm)(SGE,美國(guó))。進(jìn)樣口溫度280℃;進(jìn)樣量為1μL,分流比30:1,程序升溫:40℃保持2min,以30℃/min升溫至190℃后,再以2℃/min升溫至280℃并保持15min;離子源溫度:200℃;電離能量:70eV;檢測(cè)器電壓:1.1kV;接口溫度:280℃;質(zhì)量掃描范圍:m/z71~385;冷氣流量3L/min,熱氣溫度370℃;調(diào)制周期5s;熱噴時(shí)間350ms。
2.3.2 油脂樣品的甲酯化
先將25%的四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液和無(wú)水甲醇按照1:50(v/v)配成甲酯化試劑,然后準(zhǔn)確量取20μL油脂樣品溶于2mL乙醚溶液,搖勻,最后分別量取制好的油脂樣品乙醚液和甲酯化試劑各400μL于樣品瓶中,振搖,形成銨鹽后進(jìn)樣分析。
3.1 不同地區(qū)同種動(dòng)物油的檢驗(yàn)
3.1.1 豬油的檢驗(yàn)
根據(jù)2.3的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)北京、河南開(kāi)封、黑龍江賓西、山東濟(jì)南、江蘇徐州等地的豬油進(jìn)行檢驗(yàn),其二維色譜圖如圖1所示。
圖1 不同地區(qū)豬油的二維色譜圖
由圖1可知,不同地區(qū)的豬油樣品中均檢出了月桂酸(C12:0),肉豆蔻酸(C14:0),棕櫚油酸(C16:1),棕櫚酸(C16:0),十七烯酸(C17:1),十七烷酸(C17:0),一維保留時(shí)間分別為33.75min、35.67min、36.00min、36.58min、37.25min的十八碳二烯酸(C18:2)的5種結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),花生烯酸(C20:1),花生酸(C20:0),一維保留時(shí)間分別為41.42min、43.33min、43.67min的二十碳二烯酸的3種結(jié)構(gòu)異構(gòu)體等脂肪酸成分,且各脂肪酸甲酯的斑點(diǎn)位置穩(wěn)定,含量接近,可作為豬油的特征脂肪酸。
3.1.2 牛油的檢驗(yàn)
根據(jù)2.3的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)不同地區(qū)的牛油進(jìn)行檢驗(yàn),并比較了檢出的脂肪酸成分,在不同地區(qū)的牛油樣品中共檢出25種脂肪酸,其中,十二烷酸、12甲基十三烷酸只在部分牛油樣品中檢出,而其余23種脂肪酸在所有樣品中均被檢出。因此,確定牛油共有23種脂肪酸可以作為其特征脂肪酸,如下表所示。
表 牛油的特征脂肪酸
3.1.3 羊油的檢驗(yàn)
按照豬油中特征脂肪酸的確定方法,對(duì)不同地區(qū)羊油的二維色譜圖進(jìn)行比較,確定肉豆蔻酸(C14:0),13甲基十四烷酸,12甲基十四烷酸,十五烷酸,14甲基十五烷酸,棕櫚油酸(C16:1),棕櫚酸(C16:0),十七烯酸(C17:1),十七烷酸(C17:0),16甲基十七烷酸,一維保留時(shí)間分別為33.75min、35.67min、36.00min、36.58min、37.25min的十八碳二烯酸(C18:2)的5種結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),花生烯酸(C20:1),花生酸(C20:0)為羊油的特征脂肪酸。
3.1.4 雞油的檢驗(yàn)
按照豬油中特征脂肪酸的確定方法,比較不同地區(qū)雞油中檢出的19種脂肪酸成分,確定肉豆蔻酸(C14:0),棕櫚油酸(C16:1),棕櫚酸(C16:0),一維保留時(shí)間分別為33.75min、35.67min、36.00min、36.58min、37.25min的十八碳二烯酸(C18:2)的5種結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0)及花生烯酸(C20:1)為雞油的特征脂肪酸。
3.2 不同動(dòng)物油中特征脂肪酸的比較
對(duì)3.1中確定的不同動(dòng)物油的特征脂肪酸進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)4種動(dòng)物油中雞油的脂肪酸相對(duì)簡(jiǎn)單,僅檢出11種成分,而牛油的脂肪酸種類最多,達(dá)23種。同時(shí),雞油中檢出的肉豆蔻酸(C14:0),棕櫚油酸(C16:1),棕櫚酸(C16:0),一維保留時(shí)間分別為33.75min、35.67min、36.00min、37.25min的4種十八碳二烯酸(C18:2),油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0)及花生烯酸(C20:1)等脂肪酸成分在其他3種動(dòng)物油中均被檢出,為4種動(dòng)物油的共有脂肪酸,不能作為區(qū)分不同動(dòng)物油的依據(jù)。但牛油、羊油中檢出的十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸的甲基異構(gòu)體,在豬油、雞油中并未檢出,可作為區(qū)分牛油、羊油和豬油、雞油的依據(jù)。同時(shí),豬油中檢出的二十碳二烯酸的3種結(jié)構(gòu)異構(gòu)體在其他3種動(dòng)物油中也并未檢出,由此又可將豬油加以區(qū)分,最后,牛、羊油中的特征脂肪酸成分種類雖然不同,但牛油中的C14:1、C19:1、C19:0含量較低,不足以將其作為兩者區(qū)分的依據(jù)。因此,牛油、羊油單純依靠檢出的脂肪酸成分無(wú)法將其有效區(qū)分。綜上,根據(jù)脂肪酸成分的不同,4種動(dòng)物油可被初步分為雞油、豬油和牛羊油3類。不同動(dòng)物油的二維色譜圖如圖2所示。
圖2 不同動(dòng)物油的二維色譜圖
利用全二維氣相色譜-質(zhì)譜法檢驗(yàn)了不同地區(qū)不同種類動(dòng)物油的脂肪酸成分,分別比較了不同地區(qū)相同動(dòng)物油及不同動(dòng)物油的脂肪酸組成,通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)同一種類動(dòng)物油的脂肪酸成分基本一致,而不同種類動(dòng)物油的脂肪酸成分差異明顯,從而提供了區(qū)分豬油、牛羊油、雞油等不同種類動(dòng)物油的依據(jù),可應(yīng)用于公安實(shí)踐中動(dòng)物油的檢驗(yàn)鑒定,為案件偵查提供幫助。
[1]阮春海,葉芬,孔宏偉,等.石油樣品全二維氣相色譜分析的分離特性[J].分析化學(xué),2002(5):548-551.
[2]李繼文,李薇,王川.采用二維氣相色譜及毛細(xì)管色譜柱分析汽油中苯和甲苯的含量[J].色譜,2009(5):346-350.
[3]牛魯娜,劉澤龍,周建,等.全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒定柴油餾分中烯烴化合物[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工),2014(5):851-860.
[4]張炳謙,王季中,孫桂進(jìn).人體脂肪及動(dòng)植物油脂的GCMS/M法分析[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004(4):10-12.
[5]王翔,戴長(zhǎng)建.部分動(dòng)植物油的拉曼光譜研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2015(4):929-933.
[6]王巖,秦向銘.紅外光譜法識(shí)別動(dòng)物油脂及人體脂肪[J].中國(guó)刑警學(xué)院學(xué)報(bào),2013(4):59-60.
(責(zé)任編輯:孟凡騫)
O657.7
A
2095-7939(2017)04-0084-04
10.14060/j.issn.2095-7939.2017.04.016
2016-12-19
時(shí)秋娜(1979-),女,河南開(kāi)封人,河南警察學(xué)院刑事科學(xué)技術(shù)系講師,主要從事微量物證與毒物毒品檢驗(yàn)研究。